在講解濾波器的種類之前，必須先講解濾波器實現(xiàn)濾波的過程。怎么實現(xiàn)？matlab中是可以用filter函數(shù)，那總不能在單片機或者FPGA中也調(diào)用filter函數(shù)吧。可能嗎？

不可能！

那怎么實現(xiàn)濾波過程呢？先來了解濾波過程的本質(zhì)，就是乘加運算。FPGA里面實現(xiàn)乘加運算時非常容易的。

先來看看FIR濾波器在窗函數(shù)設(shè)計方式中采用不同窗的效果。怎么觀察效果？肯定是通過幅頻響應了。

數(shù)字信號處理中通常是取其有限的時間段進行分析，而不是對無限長的信號進行測量和運算。具體做法是從信號中截取一個時間段，然后對信號進行傅里葉變換、相關(guān)分析等處理。信號的截斷產(chǎn)生了能量泄漏，而用FFT計算頻譜又產(chǎn)生了柵欄效應，從原理上講這兩種誤差都是不能消除的。在FFT分析中為了減少或消除頻譜能量泄漏及柵欄效應，可采用不同的截取函數(shù)對信號進行截短，該函數(shù)稱為窗函數(shù)，簡稱為窗。

泄漏與窗函數(shù)頻譜的兩側(cè)旁瓣有關(guān)，對于窗函數(shù)的選用總的原則是，要從保持最大信息和消除旁瓣的綜合效果出發(fā)來考慮問題，盡可能使窗函數(shù)頻譜中的主瓣寬度應盡量窄，以獲得較陡的過渡帶。旁瓣衰減應盡量大，以提高阻帶的衰減，但通常都不能同時滿足這兩個要求。頻譜中的如果兩側(cè)瓣的高度趨于零，而使能量相對集中在主瓣，就可以較為接近于真實的頻譜。不同的窗函數(shù)對信號頻譜的影響是不一樣的，這主要是因為不同的窗函數(shù)，產(chǎn)生泄漏的大小不一樣，頻率分辨能力也不一樣。信號的加窗處理，重要的問題是在于根據(jù)信號的性質(zhì)和研究目的來選用窗函數(shù)。

在設(shè)計FIR濾波器時，同樣要求窗函數(shù)不僅可以影響過渡帶寬度，還能影響肩峰和波動的大小。因此,，選擇窗函數(shù)應使其滿足以下兩個要求：?

(1)主瓣寬度盡量小，以使過渡帶盡量陡。?

(2)旁瓣相對于主瓣越小越好，這樣可使肩峰和波動減小，即盡可能集中于主瓣內(nèi)。?

fir1函數(shù)默認使用的是什么窗呢？

在matlab的help中查找該函數(shù)就能知曉！

還有哪些窗可以選擇呢？

再來看看程序如何？

理論和仿真結(jié)合在一起，

會使得大家牢固的掌握概念。

格式必須規(guī)范！

這里只舉高通濾波器和低通濾波器的例子。

程序很簡單。

只要同學們花時間就能搞清楚。

規(guī)范的寫程序是寫好程序的開始！

繼續(xù)講解濾波過程的乘加等效原理。

用程序說話是硬道理！

生成一個濾波器！

寫程序伴隨著注釋會讓程序很親民哦！

fir_order = 128;

%濾波器的階數(shù)

fir_low_filter = fir1(fir_order,0.2);

%fir1函數(shù)

使用filter函數(shù)進行濾波！

filter_sin_signal = filter(fir_low_filter,1,sin_signal);

怎么用乘加等效呢？

for?i=129:length(sin_signal)

????sum = 0;

????for?ii=1:length(fir_low_filter)? ??

? ? ? ? sum=sum+sin_signal(i-(ii-1))*filter_sin_signal(ii);

????end

????filter_sin_signal1(i)=sum;

end

?

看看結(jié)果會一致嗎？

肯定的啦！

是不是和卷積過程很像啊？好吧，尷尬的告訴大家，其實就是卷積。這就是為什么在課上強調(diào)卷積是《數(shù)字信號處理課程》基礎(chǔ)的原因！

未完，待續(xù)！

題外話！

太嚴肅了，放個小視頻給同學們放松一下。做老師真難，講課的時候時刻要考慮同學們的感受。但同學們就是不互動，氣死你又如何？保命要緊。

修訂記錄

20170117 完成初稿；

20170329 增加程序；

20170419 修訂內(nèi)容；

20170517 修訂文字；

20201007 修訂內(nèi)容；

點擊“

凡事小小說：出租屋的生活！

凡事小小說：衣服沒變，人變了！

凡事小小說：不要也不能活在別人的評價里！

電氣信息類專業(yè)課程之matlab系統(tǒng)仿真 第一章 信號和濾波器

電氣信息類專業(yè)課程之matlab系統(tǒng)仿真 第二章 深入理解濾波器？

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的fir滤波器c++程序_电气信息类专业课程之matlab系统仿真 第三章 滤波器的种类（1）...的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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